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Auteur(s)
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François LEPRINCE-RINGUET : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Docteur ès Sciences
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le mot Aimant doit son origine au latin « Adamas » qui signifie fer, diamant. En effet, les premiers aimants connus, déjà du temps des Grecs, étaient à base de fer ; c’était la pierre d’aimant au magnétite, oxyde de fer naturel utilisé comme minerai. Vers le XII e siècle apparaissent en Europe les premiers aimants artificiels en fer, et peu de progrès ont été faits dans ce domaine jusque vers les années 30. Les matériaux utilisés étaient alors des aciers durs martensitiques au chrome, au tungstène ou au cobalt, caractérisés par la traditionnelle forme en U.
Les progès technologiques réalisés au cours des soixante dernières années ont complètement révolutionné les possibilités des aimants permanents. De nouveaux types ont été découverts, synthétisés et industrialisés, avec des performances telles que les applications ont pu se multiplier dans de nombreux domaines, de l’automobile à l’électroacoustique, de l’horlogerie à l’industrie minière, de l’électroménager au jouet, etc. On estime en effet à l’heure actuelle (1995) qu’un logement moderne utilise plus de cinquante aimants allant de la fermeture de la porte du réfrigérateur au rotor du moteur du presse-citron. Il en est de même pour l’automobile et certaines voitures comprennent plusieurs kilogrammes d’aimants pour une centaine de fonctions différentes.
C’est ainsi qu’environ 300 000 t d’aimants permanents sont utilisés dans le monde chaque année, entraînant une concurrence internationale sévère entre les différents constructeurs, de plus en plus obligés de faire appel à l’automatique et à la robotique pour rester compétitifs, en particulier dans le domaine grand public.
Après avoir passé en revue les grandes classes de matériaux pour aimants permanents, leurs propriétés et leurs domaines d’applications, l’article traite chaque type plus particulièrement en mettant l’accent sur ses avantages et ses inconvénients comparés aux autres matériaux. Il aborde également les applications de ces aimants, sans toutefois entrer dans les détails techniques pour lesquels le lecteur se reportera aux articles correspondants dans les différents traités de la collection.
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- Version courante de mai 2009 par Jean-Marie LE BRETON, Luc LECHEVALLIER, Philippe TENAUD, Antoine MOREL
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Grandes classes de matériaux pour aimants permanentsArticle inclus dans l'offre
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5. Autres matériaux pour aimants permanents
5.1 Alliages ductiles
Les principaux matériaux pour aimants ont comme inconvénient majeur d’être fragiles, durs et cassants. C’est bien sûr le cas des céramiques, mais aussi des alliages à base d’éléments de terres rares et des alnico.
Il existe un certain nombre d’alliages possédant les propriétés magnétiques des matériaux durs qui ont l’avantage d’être ductiles, c’est-à-dire facilement usinables, laminables ou tréfilables. Toutefois, leurs propriétés magnétiques, et plus particulièrement leur champ coercitif, étant faibles et le coût des matières premières qui les composent élevé, ils sont très peu répandus bien qu’étant, ou ayant été, commercialisés.
Le tableau 22 résume leurs principales propriétés.
HAUT DE PAGE5.1.2 Alliages fer-chrome-cobalt
Récemment développés, ces alliages sont comparables aux types alnico sans titane : leurs propriétés magnétiques proviennent de la démixtion (séparation de phase) au sein d’une matrice amagnétique riche en chrome, de particules ferromagnétiques de fer-cobalt.
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